Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. В работе рассматривается проблемы промысловой обработки газов с низкой концентрацией сероводорода. К таким месторождениям отнесены залежи, из газа которых не рационально получать элементарную серу по способу Клауса.
В газодобывающей промышленности сложилось положение, при котором технология обработки газов с высокой концентрацией оерою-дорода (Оренбургское, Астраханское! применяется и при разработке малосернистых месторождений (Учкыр, Северный Балкуи, Гугуртли и ДР ?
Опыт эксплуатации установок сероочистки, работающих нэ малосернистых месторождениях углеводородных газов, показал, что ь газах регенерации отработанного раствора концентрация сероводорода меньше 20 % об., что не позволяет перерабатывать такие газы на ге-чах Клауса и получать товарную серу. Извлеченный из газа сероводород сжигается на факелах, вызывая сложности с обеспечением экологической безопасности атмосферы в районах расположения зтих установок.
Необходимость разработки технологии сероочистки, учитывающей особенности промысловой обработки малосернистых газов с высокими концентрациями двуокиси углерода, назрела давно. В стране создан ряд таких процессов. На месторождении Кошехабль гжеплуати-руется установка окисления сероводорода с помощью трияоновых комплексов железа, на месторождении Сакар газ очищают от сероводорода водными растворами хроматов щелочных металлов, на месторождении Шуртан газ очищают от сероводорода с помощью адеорбентог.
В стране открыто и находится в разработке десятки газоконденсатних месторождений, в газе которых концентрация сероюдорода в несколько раз меньше концентрации двуокиси углерода и которые относятся к категории малосернистых месторождений.
- 2 -Отсутствие экономичной технологии для обработки малосернистых газов приносит ущерб в сотни миллионов руб. в год, который обусловлен выбросами сернистых соединений в атмосферу, высокой стоимостью оборудования, которое приходится изготавливать в антикоррозионном исполнении.
ЦЕДЬ РАБОТЫ - на основе теоретических и экспериментальных исследований разработать специальную технологию, учитывающую особенности промысловой обработки малосернистых газов при разработке газоконденсатних месторождений. Эта общая задача может быть разбита на ряд более легких вопросов, без решения которых нельзя решить всю проблему.
Технология должна обеспечивать:
-
Получение товарных углеводородного газа и углеводородного конденсата, очищенных от сероводорода.
-
Технология должна исключать попадание в окружающую среду токсичных сернистых соединений, как с газовыми потоками, так и с водой и другими жидкими стоками.
-
Технология должна исключать коррозию оборудования и трубопроводов, начиная с забоя скважины.
-
Технология должна обеспечивать непрерывное и устойчивое удаление жидкости с забоя скважины в условиях падающей добычи при скоростях газа в НКТ меньше минимально-необходимых.
-
Технология должна предусматривать возможность получения товарных продуктов на основе извлекаемых из газа соединений серы и двуокиси углерода.
НАУЧНАЯ ЦЕННОСТЬ и новизна работы складывается из нескольких составляющих, основными из которых являются следующие.
I. Разработан комплекс требований к технологическим процессам промысловой обработки малосернистых газов.
-
Разработан абсорбент на основе хлорида аммония и соединений железа II и III, обеспечивающий извлечение из углеводородных газов сероводорода в присутствии двуокиси углерода.
-
Экспериментально изучено влияние концентраций всех компонентов, входящих в состав разработанного абсорбента, на процесс извлечения сероводорода из обрабатываемого газа.
-
Разработана технология очистки малосернистых углеводородных газов от сероводорода непосредственно в стволе эксплуатационных скважин.
-
Определены граничные условия применения технологии сероочистки растворами аммонийных солей.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ определяется тем, что разработанная технология очистки углеводородных газов от сероводорода в стволе газовой скважины расширяет возможности при создании проектов разработки и обустройства малосернистых газовых и газоконденсатних месторождений, что позволит уменьшить капитальные затраты в строительство эксплуатационных скважин и в установки промысловой обработки газа.
Основными регионами для реализации технологии в промышленности являются малосернистые месторождения Узбекистана и Туркмении, где сосредоточены основные запасы малосернистых углеводородных газов.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты исследований докладывались на различных отраслевых совещаниях, проходящих в г.г. Ашхабаде, Баку, Москве.
Опытно-промшленные испытания технологии проведены на месторождении Северный Балкуи ПО "Туркменгазпром", на месторождении Кошехабль, на нефтяных месторождениях Макат ПО "Эмбанефть" и Каражанбас ПО "Термнефть".
- 4 -На Волгоградском объединении "Химпром" построена установка по получению разработанного абсорбента на основе хлористого аммония с добавками соединений железа.
ПУБЛИКАЦИИ. Результаты диссертационной работы опубликованы в II печатных.работах. Новые технические решения, созданные в процессе разрабогки технологии очистки газа от сероводорода защищены 6 авторскими свидетельствами на изобретения.
Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и списка литературы. Содержание работы изложено на 142 страницах машинописного текста, включая <«' рисунков и/О?4 таблиц.
Б первой главе рассматриваются вопросы современного состояния разработки малосернистых месторождений.
Во второй главе приводится литературный обзор существующих методов очистки газов от сероводорода.
В третьей главе рассмотрены некоторые теоретические вопросы разрабатываемой технологии. Изучение этих вопросов позволило не только обосновать пути исследований, но и определить основные направления экспериментов.
В четвертой главе рассматриваются методики и результаты экспериментальных исследований, которые проводились как в лабораторных так и в промысловых условиях.
В пятой главе рассматривается механизм химического взаимодействия абсорбента с сероводородом и двуокисью углерода.
В шестой главе приводятся результаты промышленных испытаний разработанной технологии.
Е седьмой главе рассмотрены экономические вопросы. Проводится сравнение основных технико-экономических показателей
разработанной технологии с технологическими процессами, которые, в настоящее время, реализованы в промышленности.
